【正文】 工作狀態(tài)，記錄下運(yùn)行過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備狀態(tài)隨時(shí)作出分析。 我想這種信念要比學(xué)到多少知識(shí)更加重要，相信對(duì)我以后的工作和學(xué)習(xí)會(huì)頗有益處。壓縮機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件組成框圖如圖 52所示。 振動(dòng)測(cè)量是評(píng)估 壓縮機(jī)工作狀況和判定壓縮機(jī)與驅(qū)動(dòng)機(jī)之間連接對(duì)中性的有效方法。 孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 圖 42 PLC 控制系統(tǒng)的 梯形 圖 PLC 控制系統(tǒng)的指令表 利用 GX Developer 生成的 PLC控制系統(tǒng)的 程序如下 所示 ： 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 第五章 雙螺桿壓縮機(jī)的噪聲控制及其監(jiān)測(cè) 噪聲及控制 當(dāng)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)進(jìn)排氣口時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲。 用標(biāo)號(hào)編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實(shí)際的程序來(lái)使用。 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 接線(xiàn)圖 圖 41 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 接線(xiàn)圖 孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 根據(jù) 控制系統(tǒng) 元器件 的動(dòng)作順序 和控制系統(tǒng)的控制要求，可得 PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 接線(xiàn)圖 如圖 41 所示。 在 PLC 控制系統(tǒng)中， 電氣原理圖中應(yīng)增加 PLC 的 I/O 連接圖。 然后，明確其控制要求和設(shè)計(jì)要求，明確劃分控制的各個(gè)階段及各階段的特點(diǎn)，階段之間的轉(zhuǎn)換條件，最后歸納出各執(zhí)行元件的動(dòng)作順序表。 孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 (10)電路圖應(yīng)標(biāo)各電源電路的電壓值，極性或頻率及相數(shù) ； 某些元器件的特性；不常用的電器的操作方法和功能。 (5) 無(wú)論主電路還是控制電路，各元件一般按照動(dòng)作順序自上而下、從左到右依次排列。 控制系統(tǒng)原理圖 的繪制 根據(jù)簡(jiǎn)單清晰的原則，電氣原理 圖采用電器元件展開(kāi)的形式繪制。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線(xiàn)圈及輔助觸點(diǎn)、熱繼電器觸點(diǎn)、保護(hù)電器觸點(diǎn)等組成。自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)則是在機(jī)組出現(xiàn)異常情況時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)各閥門(mén)、傳感器、接觸器等器件的聯(lián)合動(dòng)作實(shí)現(xiàn)卸荷或停機(jī)。當(dāng)排氣壓力低于額定排氣壓力時(shí)，進(jìn)氣控制閥又將慢慢開(kāi)啟，使排氣壓力升高，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)減荷。開(kāi)機(jī)之前應(yīng)確保油溫不低于 15℃，以 保證壓縮機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，供油量和油的霧化效果較好。當(dāng)油氣分離器內(nèi)壓力低于 時(shí)，空氣膨脹，體積增大，流速增高，分離效果下降，甚至損壞分離濾芯。 雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)的系統(tǒng)組成 氣路系統(tǒng) 氣路系統(tǒng)主要包括：吸氣過(guò)濾器、進(jìn)氣控制閥、主機(jī)、吸氣排氣接管、油氣分離器、保壓止回閥等組成。 （ 2）采用吸氣過(guò)濾器、二次油分離器、油泵，一開(kāi)一備，便于維修和更換； 孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 （ 3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，機(jī)組體積較大。 排氣溫度 根據(jù)已知條件可以你確定所設(shè)計(jì)壓縮機(jī)為噴油螺桿工藝壓縮機(jī)， 查《螺桿壓縮機(jī) 理論 設(shè)計(jì)及應(yīng)用》可知，噴油螺桿壓縮機(jī)的排氣溫度上限為 100℃，下限為露點(diǎn)溫度 60℃，現(xiàn)設(shè)定最高排氣溫度為 80℃。同時(shí)，這樣有著明顯優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品，其在國(guó)際市場(chǎng)一定有良好的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)提升國(guó)產(chǎn)雙螺桿壓縮機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力有積極作用。主動(dòng)軸 9 左 部和右部各設(shè)有一套機(jī)械密封 5。為華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 便于維修和安裝，泵體 14 可設(shè)為由軸向剖開(kāi)的兩個(gè)半體構(gòu)成。壓縮過(guò)程直到基元容積與排氣孔口相連通時(shí)為止，如圖 11(c)，此刻排氣過(guò)程開(kāi)始。它由轉(zhuǎn)子中的一對(duì) 齒面、機(jī)體內(nèi)壁面和端蓋所形成。螺桿壓縮機(jī)由于具有噪聲低，可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，將更能適應(yīng)今后發(fā)展的需要，今后五年螺桿壓縮機(jī)的需求量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活塞式壓縮機(jī)的需求量， 甚至在許多領(lǐng)域?qū)⑻娲钊綁嚎s機(jī)。另外，還有部分企業(yè)隨大流，在同樣配用電動(dòng)機(jī)功率下，看見(jiàn)有些企業(yè)宣傳資料上的容積流量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) JB/T64302021 《一般用噴油螺桿空氣壓縮機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最低要求，他們沒(méi)有通過(guò)測(cè)試或者改變?cè)O(shè)計(jì)方案就隨意把宣傳資料上容積流量值改大，其實(shí)大部分容積流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到他們的宣傳值。出現(xiàn)這種狀況的主要原因有以下幾個(gè)方面。僅浙江一個(gè)省份的企業(yè)數(shù)量就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)廣大中西部地區(qū)的企業(yè)總和。經(jīng)過(guò)短短 4年時(shí)間，生產(chǎn)螺桿空氣壓縮機(jī)的企業(yè)已由2021年的十幾家發(fā)展到目前的 100多家，企業(yè)數(shù)翻了 5～ 6 倍。今后螺桿壓縮機(jī)的市場(chǎng)份額將不斷擴(kuò)大，特別是無(wú)油螺桿空氣壓縮機(jī)和各類(lèi)螺桿工藝壓縮機(jī)，會(huì)獲得更快的發(fā)展。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，根據(jù)已知的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)的熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和零部件選用提供技術(shù)參數(shù)。摘要 Ⅰ 雙吸 平衡 式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào)： 20210310010341 學(xué)生姓名：孫城江 指導(dǎo)老師： 王小明 摘要 螺桿壓縮機(jī)按被壓縮氣體種類(lèi)和用途的不同， 分為 空氣壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)、工藝壓縮機(jī)。 本文主要 是設(shè)計(jì) 雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī) 的整體系統(tǒng) ， 主要包括 油路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。在我國(guó)，由于螺桿壓縮機(jī)發(fā)展歷程比較短，上述比例分別為 40%和 15%左右。而根據(jù)我國(guó)壓縮機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì) 2021年統(tǒng)計(jì)資料顯示：國(guó)內(nèi)進(jìn)入行業(yè)統(tǒng)計(jì)范圍的 75 家壓縮機(jī)企業(yè)中，生產(chǎn)螺桿壓縮機(jī)的主要企業(yè)有：上壓、錫壓、富達(dá)、南壓、江壓、沈氣、寧波欣達(dá)、上 海博來(lái)特、煙臺(tái)藍(lán)星等幾家，再加上幾家臺(tái)資、外資企業(yè)最多不會(huì)超過(guò) 20家生產(chǎn)螺桿空壓機(jī)的企業(yè)。 表 11 國(guó)內(nèi)空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)許可企業(yè)按省份大致分布情況 [1] 取證單元企業(yè) 總數(shù) 微型 固定 螺桿 無(wú)油 直聯(lián) 取證單元企業(yè) 總數(shù) 微型 固定 螺桿 無(wú)油 直聯(lián) 安徽 12 5 6 1 3 0 江蘇 55 45 22 11 5 6 北京 4 3 1 2 1 0 江西 5 4 3 2 1 0 重慶 4 2 1 2 0 0 遼寧 28 24 11 4 7 1 福建 15 13 1 6 1 5 山東 28 20 15 7 5 1 廣東 24 14 1 12 2 3 山西 3 1 2 3 0 0 廣西 6 3 2 3 1 0 陜西 19 10 13 1 0 0 河北 5 4 3 0 0 0 上海 54 33 12 29 5 9 河南 2 2 1 0 0 0 四川 3 1 1 1 0 1 湖北 8 6 3 0 1 0 天津 12 10 1 4 1 0 湖南 4 4 3 1 3 0 云南 1 1 0 0 0 0 吉林 3 3 2 0 0 0 浙江 101 96 15 13 6 39 表 11 中，列舉了國(guó)內(nèi)空氣 壓縮機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證企業(yè)的分布情況，從表中數(shù)據(jù)我們很容易發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是活塞式壓縮機(jī)，還是螺桿壓縮機(jī)都存在分布嚴(yán)重不均勻的現(xiàn)象。 表 12螺桿空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)銷(xiāo)售額統(tǒng)計(jì) 估計(jì) 從表 12 中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)過(guò)去幾年螺桿壓縮機(jī)的發(fā)展 速度 是 出乎預(yù)料的；但是，也應(yīng)該看到螺桿壓縮機(jī)的銷(xiāo)售額主要集中在幾家臺(tái)資和外資企業(yè)，而國(guó)內(nèi)其他近百家企業(yè)的銷(xiāo)售額還達(dá)不到 4家最早進(jìn)入大陸的外資企業(yè)的銷(xiāo)售 總 額。如果，人為提高主機(jī)轉(zhuǎn)速太多，使得軸功率超過(guò)機(jī)頭允許配置的功率時(shí)，不但壓縮機(jī)的噪聲、振動(dòng)會(huì)提高，而且壓縮機(jī)的比功率 也將大大上升。根據(jù)目前形 勢(shì)看，今后五年的華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 市場(chǎng)基本是穩(wěn)中有升。 (a) (b) (c) (d) 圖 11 基元容積的工作過(guò)程 互相嚙合的轉(zhuǎn)子，在每個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，分別有若干個(gè)相同的工作容積依次進(jìn)行相同的工作過(guò)程，這一工作容積，稱(chēng)為基元容積。 (2)壓縮過(guò)程 轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn) ， 在陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒間容積連通之前，陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒間容積中的氣體，受陰轉(zhuǎn)子齒的侵入先行壓縮；經(jīng)某一轉(zhuǎn)角后，陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒間容積連通，形成 V字形的齒間容積對(duì) (基元容積 )，隨兩轉(zhuǎn)子齒的互相擠 入，基元容積被逐漸推移，容積也逐漸縮小，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程，如 圖 11(b)所示。為節(jié)省材料和使部件有高的性?xún)r(jià)比及便于維修，本例中的螺桿為組合件，主動(dòng)螺桿是由主動(dòng)軸 9 和用徑向定位鍵 7 定位在軸上的 螺桿 套 8 組成；從動(dòng)螺桿由從動(dòng)軸 10 和用徑向定位鍵 7 定位在軸上的 螺桿 套 8 組成；螺桿根據(jù)需要也可設(shè)為整體性的。從動(dòng)軸 10 通過(guò)二個(gè)軸向定位軸承 2 和二個(gè)徑向定位軸承 4 固定在前支座 3和后支座 16 上。雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)在石油、化工、冶金、建材、船舶、機(jī)械、電力、食品等行業(yè)有廣泛應(yīng)用范圍，尤其是石油、石化企業(yè)可燃?xì)獠杉c回收領(lǐng)域有巨大的性能優(yōu)勢(shì)，其市場(chǎng)規(guī)模大、市場(chǎng)前景極好。 本設(shè)計(jì)選用電動(dòng) 機(jī)為三相籠型異步電動(dòng)機(jī) 排氣溫度 天然氣露點(diǎn)溫度 已知進(jìn)氣溫度為 40℃， 入口壓力： ， 出口壓力： ，天然氣的相對(duì)濕度 70，查壓縮天然氣飽和狀態(tài)圖（見(jiàn)附 錄 B）得，天然氣的露點(diǎn)溫度為 60℃。 系統(tǒng)方案比較 系統(tǒng)方案一： 圖 雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)方案一 [3] 方案特點(diǎn)： （ 1）供油方式為油泵供油， 可避免機(jī)器冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，因噴油量不足而產(chǎn)生排氣溫度過(guò)高的現(xiàn)象。綜合考慮三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)， 選用 方案三 作為雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)的系統(tǒng)方案。保壓止回閥的作用是防止氣體倒流入油氣孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 分離器和保證油氣分離器內(nèi)的壓力不低于 ，防止氣體倒流入油氣分離器，從而可避免停 機(jī)或用戶(hù)停止用氣后，壓縮氣體使油箱里的油在進(jìn)氣口產(chǎn)生倒灌現(xiàn)象；保證油氣分離器內(nèi)壓力不低于 ，從而使油氣混合物便于分離，使?jié)櫥到y(tǒng)維持一定壓力利于潤(rùn)滑?？刂泼姘迳涎b設(shè)油溫儀，可以試驗(yàn)油溫的監(jiān)測(cè)。當(dāng)壓縮機(jī)排氣量超過(guò)用戶(hù)用氣量時(shí)，排氣壓力上升超過(guò)額定排氣壓力，達(dá)到 時(shí)，反比例閥動(dòng)作，它慢慢關(guān)閉，進(jìn)氣控制閥也隨即慢慢關(guān)閉，排氣壓力下降。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是實(shí) 現(xiàn)流量、排氣壓力、排氣溫度、油溫的自動(dòng)控制。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號(hào)電路和保護(hù)電路。 控制電路主要實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)的啟動(dòng)、停止、排氣壓力、排氣溫度的控制以及各種信號(hào)的顯示。 (4) 在電路圖中各個(gè)電器并不按照它實(shí)際的布置情況繪制，而是采用同一電器的各部件分別繪在它們完成作用的地方。 (9)對(duì) 具有循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，應(yīng)給出工作循環(huán)圖，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)應(yīng)繪出動(dòng)作程序和動(dòng)作位置。 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 步驟 （ 1） 首先，根據(jù)系統(tǒng)需完成的控制任務(wù)，對(duì)被控對(duì)象的工藝過(guò)程、工作特點(diǎn)、控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、控制規(guī)律、功能和特性進(jìn)行詳細(xì)分析，歸納出工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖。 模擬量，輸入華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 輸出的路數(shù)與實(shí)際電路也是一一對(duì)應(yīng)的。 （ 6） 排氣壓力超過(guò) SP1 斷開(kāi) 減荷裝置動(dòng)作實(shí)現(xiàn)減荷。 3. 程序的標(biāo)準(zhǔn)化 (1) 標(biāo)號(hào)編程 用標(biāo)號(hào)編程制作可編程控制器程序的話(huà)，就不需要認(rèn)識(shí)軟元件的號(hào)碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。 PLC 控制系統(tǒng)的梯形圖 利用 GX Developer 生成的 PLC 控制系統(tǒng)的梯形圖如下圖 42 所示。所以螺桿壓縮機(jī)組不需要固定在特定的基礎(chǔ)上。在操作上對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方式應(yīng)盡量提高系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化程度，在硬件組成上，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求各監(jiān)測(cè)部件（傳感器、變送器、信號(hào)調(diào)理、采集板及計(jì)算機(jī)等）工作穩(wěn)定可靠，傳感器信號(hào)直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。 孫城江：雙吸平衡式雙螺桿壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 參考文獻(xiàn) [1] 喻志強(qiáng) 林子良 于 洋 , 國(guó)內(nèi)螺桿壓縮機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 ，壓縮機(jī)技術(shù)刊中刊，2021， 08： 1820 [2] 邢子文，螺桿壓縮機(jī)理論設(shè)計(jì)及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社出版， 20210801 [3] 周巍 欒慎勇 董素霞， 天然氣螺桿壓縮機(jī)組的設(shè)計(jì)計(jì)算， FLUID MACHINERY， 2021， 10： 4446 [4] 吳寶志， 螺桿式制 冷壓縮機(jī) ，機(jī)械工業(yè)出版社出版 [5] 郁永章， 容積式壓縮機(jī)技術(shù)手冊(cè) ，機(jī)械工業(yè)出版社出版， 20211101 [6] 高慎琴 ,化工機(jī)器 ，化學(xué)工業(yè)出版社出版， 19951003 [7] [美 ]PAULC,HANLON 著，郝點(diǎn) 等譯， 壓縮機(jī)手冊(cè) ，中國(guó)石化出版社出版 [8] 李建興 ,可編程序控制器及應(yīng)用技術(shù) ，機(jī)械工業(yè)出版社出版 20210101 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33